Verdeutlichung des Unterschies zwischen diffuser (links) und gerichteter (rechts) Reflexion. © eMik.

Rückstrahlung (=Reflexion) des Lichts

Die auf den vorigen Seiten besprochene Beugung des Lichts führt die Bedeutung dielektrischer Grenzflächen für die Ausbreitung des Lichts (und von Strahlung im Allgemeinen) plastisch vor Augen. Neben der Beugung lassen sich daran aber noch weitere Phänomene beobachten.

Im Regelfall dringt nicht die gesamte Strahlung, die auf einer Grenzfläche zwischen zwei homogenen Medien unterschiedlicher optischer Dichte auftrifft, in das neue Medium vor. Ein Teil der einfallenden Strahlung wird in das Medium, das durchquert wurde, zurück gestrahlt (=reflektiert). Dabei ist zwischen diffuser und gerichteter Rückstrahlung (=Reflexion) zu unterscheiden. Im Extremfall kann die gesamte Strahlung zurückgeworfen werden (=Totalreflexion). Die Rückstrahlung ist ein auf Strahlung begrenzter Sonderfall des physikalischen Vorgangs der Streuung, der allgemein als "unscharf vorhersagbare Ablenkung bewegter Objekte durch Wechselwirkung mit anderen Objekten, den Streuzentren" definiert wird. Streuzentren haben immer eine Masse, die abgelenkten Objekte können eine Masse haben.  Entsprechend der Definition wird für die physikalische Darstellung der Streuung des Lichts das Teilchenmodell herangezogen.

Die Ursache der Lichtreflexion ist also eine Wechselwirkung zwischen der Strahlung (dem Licht) und Materie (Elementarteilchen und größer). Der Rückstrahlungsprozess setzt sich aus der Absorption (=Aufnahme) der Strahlung durch das Streuzentrum, die gleichzeitige Anregung von Dipolschwingungen im Streuzentrum, und die unmittelbar folgende Abgabe (=Emission) einer Sekundärstrahlung zusammen. Als Folge der Streuung ändert sich im Regelfall die Ausbreitungsrichtung der Strahlung. Zudem kann sich ihre Energie (Frequenz!) ändern, allerdings nur bei inelastischer Streuung (Raman- und Compton-Streuung). In seltenen Fällen ändert sich die Polarisationsrichtung (siehe unter Polarisation).

Diffuse Rückstrahlung

Im täglichen Sprachgebrauch ist mit Reflexion die gerichtete Rückstrahlung und mit Streuung die diffuse Rückstrahlung gemeint. Die diffuse Rückstrahlung entsteht durch Unebenheiten der Grenzfläche (=Rauheit), durch die Strahlung in unterschiedliche Richtung gestreut wird (siehe Abb.), was u.a. die Abbildungsschärfe des Mikroskopbildes beeinträchtigt. Zur Reduzierung dieser unerwünschten Folge werden Dünnschliffe mit einem Deckgläschen bedeckt. Die Rauheit der Dünnschliffoberfläche bleibt dadurch zwar bestehen, doch wird die entscheidende Grenzfläche zwischen den beiden Medien mit dem deutlichsten Brechzahlunterschied, Luft und Glas, sehr glatt. Die Brechzahlen von Glas, Kleber und Mineralen des Gesteins ähneln sich dagegen sehr, so dass der Brechungswinkel sehr klein wird und die diffuse Streuung sehr gering ausfällt.

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